Устройство для защиты от однофазных замыканий на землю

Устройство для защиты от однофазных замыканий на землю

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21с, 68.-а № 60765

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВГсС0(- (е, 1 . l(: 1 ;((Т(1(0 - -::Н. Н. Кречетович II

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНЫХ

ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ

Заявлено 15 апреля 1939 г. эа № 30(1240 в Народный Комиссариат электропромышленности СССР

Изобретение относится к селективной защите от однофазных замыканий на землю в сетях с незаземленной нейтралью. В:известных устройствах при большом емкостном токе замыкания на землю задача решается обычно путем установки на каждом из отходящих фидеров трех трансформаторов тока (или одного трансформатора тока нулевой последовательности фаз) и амперных реле заземления. Однако такая защита является непригодной в сетях с компенсацией емкостного тока для гашения дуги замыкания на землю из-за малой величины компенсированного тока. Такая защита непригодна и для воздушных сетей не очень высоких напряжений, а также для кабельных сетей небольшой протяженности из-за малой величины емкостного тока заземления.

В этих случаях приходится прибегать к .высокочувствительным ваттметровым реле синусного или косинусного типа, питаемым на каждом фидере от трех трансформаторов тока высшего класса точности и трех однофазных трансформаторов напряжения (или одного пятистержневого). Несмотря на сложность и большую стоимость такой защиты, ее все же нельзя признать достаточно надежной, так как при уменьшении емкости сети (от выключения участков) такая защита сможет не отозваться на заземление одной фазы.

Поэтому в этих случаях обычно отказываются от автоматического отключения поврежденного фидера и ограничиваются установкой сигнализации заземления с помощью ламп, вольтметров, асимметра напряжения или звукового сигнала от трех однофазных трансформаторов напряжения, установленных на шинах распределительного устройства.

Нахождение поврежденного фидера производится дежурным персоналом путем поочередного выключения и обратного включения всех фидеров до исчезновения сигнала заземления. Однако при таком способе с быстрой ликвидации однофазного замыкания на землю не может быть и речи. № 60765

В тех случаях, когда вопрос о быстрой ликвидации однофазного замыкания стоит очень остро, прибегают к автоматическому выключению всей сети от реле напряжения, действующего на общий масляный выключатель (в качестве примера можно привести двух-трех и шестикиловольтные сети торфяных предприятий) .

Однако неудобства такой защиты черезвычайно велики, так как, помимо неизбежных перебоев в снабжении электроэнергией потребителей на всех фидерах, нахождение поврежденного фидера доставляет много хлопот. Особенно это сказывается в том случае, когда поврежденный участок отключается самим потребителем. Например, если в сети имеются высоковольтные двигатели и один из них пробивается на корпус, то после отключения фидеров все двигатели отключаются от сети нулевой защитой или вручную. Вместе с двигателями отключается и место повреждения. Поэтому на подстанции можно будет включить все фидеры, не выявив поврежденного. Но как только потребитель включит пробитый двигатель, вся сеть опять автоматически выключится и опять можно будет включить все фидеры без нахождения поврежденного.

Еще хуже будет случай прерывающегося замыкания на землю.

Согласно изобретению, для устранения перечисленных выше недостатков создано устройство, позволяющее производить автоматическое (полуселективное) отключение поврежденного фидера. В этом устройстве, как и в других уже известных устройствах аналогичного назначения, используются отключающие катушки фидерных масляных выключателей, питаемые от включенных по схеме разомкнутого треугольника трех вторичных обмоток общего для всего устройства трансформатора напряжения. Вышеуказанная цель — отключение поврежденного фидера — осуществляется предлагаемым устройством при помощи переключателей и блок-контактов, включенных в цепи отключающих катушек и соединяющих цепи управления соседних фидеров таким образом, что при воздействии на переключатель какого-либо фидера (в случае замыкания сети на землю) происходит поочередное отключение фидеров, заканчивающееся отключением поврежденного фидера.

На чертеже изображена схема описываемого устройства, где приведены следующие обозначения. ТН вЂ” трансформатор напряжения;

КМ и КН вЂ” максимальные катушки и, соответственно, катушки напряжения, установленные в автоматической коробке привода АК; ВМ— масляный выключатель; КС вЂ” сигнальные контакты; ПШ вЂ” штепсельный переключатель; Ш вЂ” переносный штепсель.

От разомкнутого треугольника вторичных обмоток трансформатора напряжения ТН вдоль всех кабин с масляными выключателями BM проложены два провода. Один провод соединяется с одним из зажимов катушек напряжения КН, установленных в автоматических коробках приводов всех фидеров. В коробках, кроме того, помещены две катушки КМ, с помощью которых осуществляется максимальная защита.

Другие зажимы катушек напряжения КН присоединены к сигнальным контактам КС своих масляных выключателей. К этим же контактам присоединены и штепсельные переключатели ПШ, установленные на каждом фидере. На все переключатели ПШ полагается один штепсель.

Вставление штепселя в переключатель какого-нибудь фидера, например, как показанб на схеме, третьего фидера, соединяет катушку напряжения КН этого фидера с другим проводом от трансформатора напряжения ТН.

Пока изоляция сети в порядке, вторичные напряжения во всех трех вторичных обмотках трансформатора равны и общая их сумма в треугольнике равна нулю. При соединении же одной из фаз сети с землей № 60765 одно из вторичных напряжений уменьшается, а два других увеличиваются, вследствие чего симметрия нарушается и на концах разомкнутого треугольника появляется напряжение, действующее на катушку напряжения третьего фидера (поскольку в его переключатель вставлен штепсель). В результате этого катушка КЯ сейчас же произведет выключение масляного выключателя третьего фидера, а сигнальные контакты отключат катушку этого фидера и включат катушку следующего фидера; выключение четвертого фидера также вызовет переключение напряжения на катушку первого фидера и т. д. до тех пор, пока вместе с выключенным фидером не выключится и место повреждения, вследствие чего напряжение на концах разомкнутого треугольника опять станет равным нулю, и дальнейшее отключение фидеров прекратится. Следовательно, последний из выключенных фидеров и является поврежденным. Дежурному на подстанции остается только включить все выключенные фидеры, за исключением последнего, на котором нужно выяснить место и причину замыкания на землю.

Выключение фидеров происходит со скоростью около трех-четырех в секунду; таким образом, поврежденный фидер автоматически находится и выключается почти сейчас же после замыкания фазы сети на землю. Наиболее неблагоприятный случай будет тогда, когда замыкание на землю произойдет в последнем по порядку выключения фидере, так как в этом случае будет иметь место выключение всех фидеров, но и этот наиболее неблагоприятный случай имеет перед автоматическим выключением всей подстанции преимущество, заключающееся, во-первых, в возможности немедленного включения всех фидеров, за исключением последнего, без опасения повторного выключения, и, во-вторых, в том, что сразу выявляется поврежденный фидер.

При применении описываемого устройства облегчается также нахождение места повреждения на пробитом фидере, так как после переноса штепселя на этот фидер можно, в случае необходимости, включить масляный выключатель фидера и, наблюдая за приборами в момент повторных выключений (без опасения выключения других фидеров), судить о характере и месте повреждения.

Предмет изобретения

Устройство для защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с незаземленной нейтралью, преимущественно для небольших установок от 2 до 6 кв, например, для сетей торфяных предприятий, с использованием для отключения масляных выключателей катушек напряжений, питаемых от включенных по схеме разомкнутого треугольника трех вторичных обмоток общего для всего устройства трансформатора напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматического (полуселективного) отключения поврежденного фидера, цепь каждой из катушек, проведенная через блок-контакты своего масляного выключателя, нормально разомкнута при посредстве переключателя, установленного у каждого масляного выключателя, а этот последний снабжен второй парой блок-контактов, служащих для соединения подвижных контактов переключателей соседних фидеров с тем, чтобы при обнаружении повреждения персоналом и замыкании им при этом переключа-. теля того из фидеров, в котором наиболее вероятно повреждение, происходило поочередное срабатывание (под действием токов небаланса трансформатора) катушек напряжения ряда фидеров вплоть до отключения поврежденного фидера. № 60765

РадгрЗ

Ру&р

Техред Т. П. Курилко Корректор Г. Андреева

Редактор В. П. Головкин

Формат бум. 70+ 10< /16

Тираж 200

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д.

2/6.

Подп. к печ. 25/VIII — 62 г

Зак. 2558/I

Типография, пр. Сапунова, 2.

Объем 0,35 изд. л.

Цена 5 коп. открытий